船体超大型总段快速测量技术研究

摘要

船体建造过程中的几何量的测量、造船公差及精度管理等技术是船舶建造技术的重要组成部分。随着快速建造模式的发展，船舶中间产品的建造精度要求明显提高，测量技术的改进使得船舶的建造精度提高、建造时间缩短、建造成本下降。有必要对船体建造过程中的测量方法进行研究，找到适合我国实际的快速准确的测量手段，进一步提高我国的造船效率，早日实现造船强国的目标。
　　 本文以我国造船企业现阶段所采用的各种测量方法为参考对象，主要从以下几个方面对船体建造测量方法进行理论研究和应用分析。
　　 首先介绍目前国内造船企业的主要使用的测量方法与测量系统，通过实验对比得出全站仪坐标测量系统在船体分段检测和大尺寸三维几何量现场测量方面有一定的优势，应大力推广，但其自身仍存在一些缺陷，需要进一步深入研究。
　　 对于全站仪三维测量系统中测量关键点选择问题给出初步的规范，对造船进行全过程的尺寸精度分析与控制，以保证船体构件在各个工艺流程阶段内所规定的尺寸精度，最大限度地减少现场修整工作量，提高工作效率。
　　 针对全站仪三维测量系统中的测量数据的匹配问题，首先根据坐标变换原理对测量数据进行初步匹配，然后提出依据最小二乘原理构造目标函数，应用BFGS算法对初步匹配后的数据进行详细匹配。实验结果证明该方法具有高效、精确等特点，可以有效地解决测量数据与分段设计数据的匹配问题。
　　 本论文对我国造船企业现阶段所采用的各种测量方法进行了较为详细的分析，并对目前比较先进的全站仪测量系统的测量关键技术进行了研究，为发展下一代造船精度管理提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2超大型总段建造模式及其测量方法概述

1.3 国内外研究现状

1.4论文的主要研究内容

2船体建造的测量方法研究

2.1测量方法介绍

2.1.1传统测量方法

2.1.2全站仪测量系统

2.1.3摄影测量系统

2.2船体分段的测量

2.3测量结果的分析

2.4本章小结

3 全站仪测量系统中船体三维测量关键点选择

3.1传统的分段建造测量检验

3.2全站仪坐标测量存在的问题

3.2.1 影响船体建造的主要精度问题

3.2.2全站仪坐标测量方式测量点的选取

3.3建立三维测量点选择指导书

3.4船体建造三维测量关键点分析

3.4.1胎架、划线检测阶段测量关键点

3.4.2小、中组立阶段测量关键点

3.4.3大组立阶段测量关键点

3.4.4总段、超大型总段搭载阶段测量关键点

3.5本章小结

4全站仪三维测量系统中数据匹配问题研究

4.1 测量数据匹配问题描述

4.2全站仪测量数据的初始匹配

4.2.1坐标平移变换

4.2.2坐标旋转变换

4.2.3测量数据初始匹配

4.3全站仪测量数据的详细匹配

4.3.1 目标函数建立

4.3.2算法描述

4.3.3详细匹配

4.4结果验证

4.5本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢